JP2012234897A - Substrate, and electronic circuit module using the same - Google Patents

Substrate, and electronic circuit module using the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate which can enhance the yield of an electronic circuit module manufacturing process.SOLUTION: In the substrate 1 having a substrate part 2, and a recess 5 formed on the surface of the substrate part 2, a protrusion 10 is provided on the surface of the substrate part 2 so as to protrude from the surface of the substrate part 2 toward the recess 5. Consequently, the resin of a resin part can be prevented to leak from the inside of the recess 5 to the outside thereof, after the step of filling the recess 5 with resin in the manufacturing process of an electronic circuit module. Since poor electrical connection of an electronic component and a substrate can be prevented, yield of the manufacturing process of an electronic circuit module using that substrate 1 can be enhanced.

Description

本発明は、基板、およびその基板を用いた電子回路モジュールに関するものである。   The present invention relates to a substrate and an electronic circuit module using the substrate.

従来の電気回路モジュールとして、凹部が形成された基板を用い、その基板の凹部に、ＩＣチップ等の電子部品を配置し、その凹部全体に樹脂が充填された電子回路モジュールが記述されている（例えば、これに類似する技術は下記特許文献１や特許文献２に記載されている）。   As a conventional electric circuit module, there is described an electronic circuit module in which a substrate having a recess is used, an electronic component such as an IC chip is disposed in the recess of the substrate, and the entire recess is filled with a resin ( For example, techniques similar to this are described in Patent Document 1 and Patent Document 2 below).

特開２００２−０８０６５２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-080652 特開２００９−２７２６１２号公報JP 2009-272612 A

従来の基板を用いた電子回路モジュールでは、その製造工程において、樹脂を凹部に充填後、数時間経過後にその樹脂が表面張力によって、凹部内部から凹部外部に移動してしまい、その結果として、前述の凹部に配置された電子部品（ＩＣチップ等）を樹脂によって被覆されるべき部分が被覆されず、それらの保護ができなくなってしまうという問題を有していた。この樹脂によるＩＣチップの保護不足は、特に、ＩＣチップと基板との電気的接続不良（電子回路モジュールの組み立て不良）を引き起こすのである。
すなわち、従来の基板を用いた電子回路モジュールでは、凹部に配置された電子部品（ＩＣチップ等）を樹脂による保護ができなくことに起因して、その電子回路モジュールの製造工程における歩留まりが低下するという課題を有していた。 In an electronic circuit module using a conventional substrate, in the manufacturing process, the resin moves from the inside of the recess to the outside of the recess due to surface tension after the resin is filled in the recess, and as a result, The electronic parts (IC chip or the like) placed in the recesses are not covered with the resin, so that they cannot be protected. Insufficient protection of the IC chip by the resin particularly causes an electrical connection failure between the IC chip and the substrate (an assembly failure of the electronic circuit module).
That is, in the electronic circuit module using the conventional substrate, the yield in the manufacturing process of the electronic circuit module is reduced due to the fact that the electronic component (IC chip or the like) disposed in the recess cannot be protected by the resin. It had the problem that.

そこで、本発明は、この課題を解決し、電子回路モジュールの製造工程の歩留まり向上する事を目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve this problem and improve the yield of the manufacturing process of the electronic circuit module.

そして、この目的を達成するために本発明は、基板部と、前記基板部の表面に形成された凹部と、を有する基板において、前記基板部の表面上に、前記基板部の表面から前記凹部に向かって形成された突起部を設けたこと、を特徴とする基板とした。   In order to achieve this object, the present invention provides a substrate having a substrate portion and a recess formed on the surface of the substrate portion, and the recess is formed on the surface of the substrate portion from the surface of the substrate portion. The board | substrate characterized by having provided the projection part formed toward the surface.

また、本発明は、基板部と、前記基板部の表面に形成された凹部と、前記凹部の内部に配置された電子部品と、前記凹部の前記電子部品を覆うように充填された樹脂部と、を有する電子回路モジュールにおいて、前記基板部の表面上に、前記基板部の表面から前記凹部に向かって形成された突起部を設けたこと、を特徴とする電子回路モジュールとした。   The present invention also includes a substrate portion, a recess formed on the surface of the substrate portion, an electronic component disposed inside the recess, and a resin portion filled to cover the electronic component in the recess. The electronic circuit module is characterized in that a protrusion formed from the surface of the substrate part toward the recess is provided on the surface of the substrate part.

これにより所期の目的を達成するものである。   This achieves the intended purpose.

以上のように本発明は、基板部と、前記基板部の表面に形成された凹部と、を有するセラミック多層基板において、前記基板部の表面上に、前記基板部の表面から前記凹部に向かって形成された突起部を設けたこと、を特徴とする基板としたので、その基板を用いた電子回路モジュールの製造工程の歩留まり向上する事ができる。   As described above, the present invention provides a ceramic multilayer substrate having a substrate portion and a recess formed on the surface of the substrate portion, on the surface of the substrate portion, from the surface of the substrate portion toward the recess. Since the substrate is characterized in that the formed protrusion is provided, the yield of the manufacturing process of the electronic circuit module using the substrate can be improved.

すなわち、本発明においては、前記基板部の表面上に、前記基板部の表面から前記凹部に向かって形成された前記突起部を設けたことによって、電子回路モジュールの製造工程のおける前記凹部への樹脂の充填工程後に、前記樹脂部の樹脂が凹部内部から外部へ漏れ出す（流れ出す）ことを防止することができ、電子部品と基板との電気的接続不良を防止することができるので、その結果として、セラミック多層基板の製造工程の歩留まりを向上することができるのである。   That is, in the present invention, the protrusions formed from the surface of the substrate part toward the recesses are provided on the surface of the substrate part, whereby the recesses in the manufacturing process of the electronic circuit module are provided. After the resin filling step, it is possible to prevent the resin in the resin part from leaking out (flowing out) from the inside of the concave portion, and it is possible to prevent poor electrical connection between the electronic component and the substrate, and as a result As a result, the yield of the manufacturing process of the ceramic multilayer substrate can be improved.

本発明の実施の形態１における基板の断面図を示すものであり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）中の領域Ａの拡大断面図1A and 1B are cross-sectional views of a substrate according to Embodiment 1 of the present invention, in which FIG. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of a region A in FIG. 電子回路モジュールの断面図を示すものであり、図２（ａ）は従来の基板を用いた場合の電子回路モジュールの断面図、図２（ｂ）は本発明の実施の形態１における基板を用いた場合の電子回路モジュールの断面図FIG. 2A is a cross-sectional view of an electronic circuit module when a conventional substrate is used, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the electronic circuit module according to Embodiment 1 of the present invention. Sectional view of the electronic circuit module

以下に、本発明の一実施形態を図面とともに詳細に説明するが、これら実施形態は、本発明を限定するものではない。
（実施の形態１）
まず、はじめに、本発明の実施の形態１における基板の構成に関して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings, but these embodiments do not limit the present invention.
(Embodiment 1)
First, the configuration of the substrate in the first embodiment of the present invention will be described.

図１は本発明の実施の形態１における基板の断面図を示すものであり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）中の領域Ａの拡大断面図を示すものである。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of a substrate according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 (a) is a cross-sectional view, and FIG. 1 (b) is an enlarged cross-sectional view of a region A in FIG. Is shown.

図１に示すように、基板１は、複数（具体的には本実施形態では後述のように合計６枚）のセラミック製のグリーンシート（後述のグリーンシート１１ａ、グリーンシート１１ｂに相当）を焼成して形成された基板部２と、その基板部２内部に形成された内部配線部３、同じくビア４と、基板部２の表面に設けられた凹部５と、その凹部５の内部に配置され、内部配線部３やビア４と電気的に接続され、電子部品１３（後述の図２に図示）を接続するための外部端子７を有している。   As shown in FIG. 1, the substrate 1 fires a plurality of (specifically, a total of six sheets as described later in this embodiment) ceramic green sheets (corresponding to green sheets 11a and 11b described later). The substrate portion 2 formed in this manner, the internal wiring portion 3 formed in the substrate portion 2, the via 4, the recess portion 5 provided on the surface of the substrate portion 2, and the recess portion 5. The external terminal 7 is electrically connected to the internal wiring portion 3 and the via 4 and is connected to an electronic component 13 (shown in FIG. 2 described later).

更に、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、基板部２の表面には、第１の金属部８と、第１の金属部の表面に第２の金属部９が形成されている。ここで、第２の金属部９は、基板部２の表面から凹部５に向かって形成された突起部１０を有している。なお、これら第１の金属部８や第２の金属部９は、基板１に所望の電子部品（例えばＩＣチップ）を実装するための、外部電極部や、電子回路パターン配線になるものである。   Further, as shown in FIGS. 1A and 1B, a first metal portion 8 is formed on the surface of the substrate portion 2, and a second metal portion 9 is formed on the surface of the first metal portion. Has been. Here, the second metal portion 9 has a protruding portion 10 formed from the surface of the substrate portion 2 toward the concave portion 5. The first metal portion 8 and the second metal portion 9 serve as external electrode portions and electronic circuit pattern wiring for mounting a desired electronic component (for example, an IC chip) on the substrate 1. .

ここで、本実施形態において、基板部２、及びその表面に形成された凹部５は、後述で再度説明するが、何れも、アルミナ粉末を５５［ｗｔ％］、ガラス粉末を４５［ｗｔ％］の割合で配合したガラス・セラミックの組成物で、シート状の形状のグリーンシートと呼ばれるものを、複数枚（少なくとも２枚以上）積層し、加圧し、その後、９００［℃］にて焼成することによって形成する。なお、本実施形態の基板部２においては、図１に示すように、単純なシート状のグリーンシート１１ａを３枚、その上に、予め、凹部５を形成するための穴を形成したグリーンシート１１ｂを積層し、その後、焼成することによって形成した。   Here, in the present embodiment, the substrate portion 2 and the concave portion 5 formed on the surface thereof will be described again later. In both cases, the alumina powder is 55 wt% and the glass powder is 45 wt%. A glass-ceramic composition blended at a ratio of 2 to 5 so that a plurality of (at least two) green sheets having a sheet-like shape are laminated, pressed, and then fired at 900 [° C.]. Formed by. In the substrate portion 2 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, three simple sheet-like green sheets 11a are formed, and a green sheet in which holes for forming the recesses 5 are previously formed. 11b was laminated and then fired.

また、本実施形態において、基板部２の内部にあるビア４は、前述の焼成前のグリーンシートに、予め、例えば、ＮＣパンチプレス（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌパンチプレス）によって孔を形成し、その後、その孔に導体ペーストを充填し、更に前述のセラミックシートを焼成する際に同時に焼成される事によって形成する。なお、本実施形態において、銀（Ａｇ）粒子とガラス成分を含有する導体ペーストを用いた。
また、本実施形態において、基板部２の内部にある内部配線部３は、前述の焼成前のグリーンシートに、予め、スクリーン印刷法を用いて所望のパターンに印刷して形成後、前述のセラミックシートを焼成する際に同時に焼成される事によって形成している。なお、 本実施形態においては、銀（Ａｇ）粒子とガラス成分を含有する導体ペーストを用いた。 In the present embodiment, the via 4 in the substrate unit 2 is formed with a hole in advance in the green sheet before firing, for example, by an NC punch press (Numerical Control punch press), and then the hole The conductive paste is filled, and the ceramic sheet is fired at the same time when the ceramic sheet is fired. In the present embodiment, a conductive paste containing silver (Ag) particles and a glass component was used.
Further, in the present embodiment, the internal wiring portion 3 inside the substrate portion 2 is formed by printing in a desired pattern in advance using a screen printing method on the green sheet before firing, and then the ceramic described above. It is formed by firing at the same time when firing the sheet. In the present embodiment, a conductive paste containing silver (Ag) particles and a glass component is used.

また、本実施形態において、基板部２の外部端子７は、前述の焼成前のグリーンシートに、予め、スクリーン印刷法を用いて所望のパターンに印刷して形成後、前述のセラミックシートを焼成する際に同時に焼成される事によって形成している。なお、本実施形態においては、銀（Ａｇ）粒子とガラス成分を含有する導体ペーストを用いた。   In the present embodiment, the external terminals 7 of the substrate unit 2 are formed by printing in a desired pattern using a screen printing method on the green sheet before firing, and then firing the ceramic sheet. It is formed by firing at the same time. In the present embodiment, a conductive paste containing silver (Ag) particles and a glass component is used.

また、本実施形態においては、第１の金属層８は、前述の外部端子７と同じように、前述の焼成前のグリーンシートに、予め、スクリーン印刷法を用いて所望のパターンに印刷して形成後、前述のセラミックシートを焼成する際に同時に焼成される事によって形成している。なお、本実施形態においては、銀（Ａｇ）粒子とガラス成分を含有する導体ペーストを用いた。   In the present embodiment, the first metal layer 8 is printed on the green sheet before firing in a desired pattern using a screen printing method in advance, like the external terminal 7 described above. After the formation, the ceramic sheet is fired at the same time as firing. In the present embodiment, a conductive paste containing silver (Ag) particles and a glass component is used.

また、本実施形態においては、第２の金属層９は、湿式めっき法の一種である電界めっき法によって銅（Ｃｕ）を形成し、その膜厚は、５０［ｕｍ］としたが、この第２の金属層９は、５［ｕｍ］から１００［ｕｍ］の間の膜厚で、適宜決定を行うことができるが、 本実施形態において、第２の金属層９の膜厚は２５［ｕｍ］形成した。   In the present embodiment, the second metal layer 9 is formed of copper (Cu) by an electroplating method which is a kind of wet plating method, and its film thickness is 50 [um]. The thickness of the second metal layer 9 can be appropriately determined with a film thickness between 5 [um] and 100 [um]. In the present embodiment, the thickness of the second metal layer 9 is 25 [um]. Formed.

すなわち、本実施形態における突起部１０は、図１（ｂ）に示すように、基板部２の表面から凹部５に向かって２５［ｕｍ］の厚さ（高さ、図１（ｂ）中のＢに相当）で形成している。   That is, as shown in FIG. 1B, the protrusion 10 in the present embodiment has a thickness (height of 25 [um] from the surface of the substrate portion 2 toward the recess 5 in FIG. 1B. Equivalent to B).

また、本実施形態においては、第２の金属層９は、電界めっき法によって形成された銅（Ｃｕ）を用いたが、その他に、無電界めっき法によって形成された金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）を用いることもできる。   In the present embodiment, the second metal layer 9 is made of copper (Cu) formed by electroplating, but in addition to this, gold (Au) or silver ( Ag) can also be used.

以上が、本実施形態における基板１の構成である。   The above is the configuration of the substrate 1 in the present embodiment.

次に、本実施形態における電子回路モジュールの構成に関して説明する。   Next, the configuration of the electronic circuit module in the present embodiment will be described.

図２は、電子回路モジュールの断面図を示すものであり、図２（ａ）は従来の基板を用いた場合の電子回路モジュールの断面図を示すものであり、図２（ｂ）は本発明の実施の形態１における基板を用いた場合の電子回路モジュールの断面図を示すものである。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of the electronic circuit module, FIG. 2 (a) shows a cross-sectional view of the electronic circuit module when a conventional substrate is used, and FIG. 2 (b) shows the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of an electronic circuit module when using the substrate in the first embodiment.

図２（ａ）、図２（ｂ）ともに、凹部５内部に電子部品１３が、外部端子７と電気的に接続（実装）されている。更に、その電子部品１３と外部端子７の電気的な接続後（実装後）に、凹部５内部には電子部品１３を覆うように樹脂部１４が塗布されている。なお、本実施形態において、電子部品１３として、一般的な情報処理用のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、樹脂部１４用の樹脂として、アンダーフィル（液状硬化性樹脂）を用いている。   2A and 2B, the electronic component 13 is electrically connected (mounted) to the external terminal 7 in the recess 5. Furthermore, after the electrical connection between the electronic component 13 and the external terminal 7 (after mounting), a resin portion 14 is applied inside the recess 5 so as to cover the electronic component 13. In the present embodiment, a general information processing IC (Integrated Circuit) is used as the electronic component 13, and an underfill (liquid curable resin) is used as the resin for the resin portion 14.

ここで、図２（ａ）に示すように、従来の基板を用いた場合、樹脂部１４の樹脂が、凹部５へ塗布した後に、表面張力等によって外部に漏れ出す（流れ出す）ことがある。特に、本実施形態のように、基板部２が、アルミナ粉末とガラス粉末を配合したガラス・セラミックの組成物を焼成して形成されるような材料であった場合、この現象が顕著に現れるのである。   Here, as shown in FIG. 2A, when a conventional substrate is used, the resin of the resin portion 14 may leak (flow out) to the outside due to surface tension or the like after being applied to the recess 5. In particular, as in this embodiment, when the substrate portion 2 is a material formed by firing a glass-ceramic composition containing alumina powder and glass powder, this phenomenon appears remarkably. is there.

一方、図２（ｂ）に示すように、本実施形態の電子回路モジュール１２は、突起部１０を形成しているため、凹部５へ樹脂を塗布した後に、樹脂部１４の樹脂が凹部５から外部へ漏れ出す（流れ出す）のを防止することができる。
以上のように、本実施形態においては、基板部２と、基板部２の表面に形成された凹部５と、を有する基板１において、基板部２の表面上に、基板部２の表面から凹部５に向かって形成された突起部１０を設けたこと、を特徴とする基板１としたので、その基板１を用いた電子回路モジュール１２の製造工程の歩留まり向上する事ができる。 On the other hand, as shown in FIG. 2B, since the electronic circuit module 12 of the present embodiment has the protruding portion 10, the resin of the resin portion 14 is removed from the recessed portion 5 after the resin is applied to the recessed portion 5. It is possible to prevent leakage (flowing out) to the outside.
As described above, in the present embodiment, in the substrate 1 having the substrate portion 2 and the recess portion 5 formed on the surface of the substrate portion 2, the recess portion is formed on the surface of the substrate portion 2 from the surface of the substrate portion 2. Since the substrate 1 is characterized by providing the protrusions 10 formed toward the substrate 5, the yield of the manufacturing process of the electronic circuit module 12 using the substrate 1 can be improved.

すなわち、本実施形態においては、基板部２の表面上に、基板部２の表面から凹部５に向かって形成された突起部１０を設けたことによって、電子回路モジュール１２の製造工程のおける凹部５への樹脂の充填工程後に、樹脂部１４の樹脂が凹部５内部から外部へ漏れ出す（流れ出す）こと防止することができ、電子部品１３と基板１との電気的接続不良を防止することができるので、その結果として、電子回路モジュール１２の製造工程の歩留まりを向上することができるのである。   That is, in the present embodiment, by providing the protrusion 10 formed on the surface of the substrate 2 from the surface of the substrate 2 toward the recess 5, the recess 5 in the manufacturing process of the electronic circuit module 12 is provided. After the resin filling step, the resin in the resin portion 14 can be prevented from leaking out (flowing out) from the inside of the recess 5, and poor electrical connection between the electronic component 13 and the substrate 1 can be prevented. Therefore, as a result, the yield of the manufacturing process of the electronic circuit module 12 can be improved.

さらに、基板部２の表面上に、基板部２の表面から凹部５に向かって形成された突起部１０を設けたことによって、電子回路モジュール１２の製造工程のおける凹部５への樹脂の充填工程後に、樹脂部１４の樹脂が凹部５内部から外部へ漏れ出す（流れ出す）こと防止することによって、電子部品１３と基板１との長期的な電気的接続不良を防止することができるので、その結果として、電子回路モジュール１２の信頼性をより向上することができるのである。   Further, by providing the protrusion 10 formed on the surface of the substrate portion 2 from the surface of the substrate portion 2 toward the recess 5, the resin filling step into the recess 5 in the manufacturing process of the electronic circuit module 12 is performed. Later, by preventing the resin in the resin part 14 from leaking out (flowing out) from the inside of the recess 5, it is possible to prevent a long-term electrical connection failure between the electronic component 13 and the substrate 1. As a result, the reliability of the electronic circuit module 12 can be further improved.

以上が、本発明の実施の形態１の基板１、および電子回路モジュール１２の説明である。   The above is the description of the substrate 1 and the electronic circuit module 12 according to the first embodiment of the present invention.

本発明にかかる基板は、電子回路モジュールの製造工程の歩留まり向上する事ができるので、特に、最近普及の進んでいる液晶テレビや携帯電話の基板として用いられることが大いに期待されるものとなる。   Since the substrate according to the present invention can improve the yield of the manufacturing process of the electronic circuit module, it is highly expected that the substrate will be used particularly as a substrate of a liquid crystal television or a mobile phone which has recently been popularized.

１ 基板
２ 基板部
３ 内部配線部
４ ビア
５ 凹部
７ 外部端子
８ 第１の金属部
９ 第２の金属部
１０ 突起部
１１ａ、１１ｂ グリーンシート
１２ 電子回路モジュール
１３ 電子部品
１４ 樹脂部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Board | substrate part 3 Internal wiring part 4 Via 5 Recessed part 7 External terminal 8 1st metal part 9 2nd metal part 10 Protrusion part 11a, 11b Green sheet 12 Electronic circuit module 13 Electronic component 14 Resin part

Claims (6)

基板部と、
前記基板部の表面に形成された凹部と、
を有するセラミック多層基板において、
前記基板部の表面上に、前記基板部の表面から前記凹部に向かって形成された突起部を設けたこと、
を特徴とする基板。 A substrate section;
A recess formed in the surface of the substrate portion;
In a ceramic multilayer substrate having
Providing a protrusion formed on the surface of the substrate portion from the surface of the substrate portion toward the recess,
A substrate characterized by. 前記突起部は、電界めっき法にて形成された銅であること、
を特徴とする請求項１に記載の基板。 The protrusion is copper formed by electroplating;
The substrate according to claim 1. 前記基板部は、複数のセラミック製のグリーンシートを焼成して形成されること、
を特徴とする請求項２に記載の基板。 The substrate portion is formed by firing a plurality of ceramic green sheets;
The substrate according to claim 2. 基板部と、
前記基板部の表面に形成された凹部と、
前記凹部の内部に配置された電子部品と、
前記凹部の前記電子部品を覆うように充填された樹脂部と、
を有する電子回路モジュールにおいて、
前記基板部の表面上に、前記基板部の表面から前記凹部に向かって形成された突起部を設けたこと、
を特徴とする電子回路モジュール。 A substrate section;
A recess formed in the surface of the substrate portion;
An electronic component disposed inside the recess;
A resin portion filled to cover the electronic component of the recess;
In an electronic circuit module having
Providing a protrusion formed on the surface of the substrate portion from the surface of the substrate portion toward the recess,
An electronic circuit module characterized by the above. 前記突起部は、電界めっき法にて形成された銅であること、
を特徴とする請求項４に記載の電子回路モジュール。 The protrusion is copper formed by electroplating;
The electronic circuit module according to claim 4. 前記基板部は、複数のセラミック製のグリーンシートを焼成して形成されること、
を特徴とする請求項５に記載の電子回路モジュール。 The substrate portion is formed by firing a plurality of ceramic green sheets;
The electronic circuit module according to claim 5.
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